项目简介：

我国现有的陆地生态系统非均匀下垫面观测技术，远不能满足碳氮温室气体排放的过程与机理及碳氮循环耦合过程的综合研究对观测设备性能的要求。由于国际上尚无商品化的相关设备，国外先进科研机构都只能通过自己研制来满足其科研工作的需要。本项目将研制我国第一套专门针对非均匀下垫面低矮植被陆地生态系统进行多点位多气体（包括N₂O、NO、CH₄、CO₂）净排放通量的同步、高频、全自动综合测定的观测技术系统（AMEG）。

 当前国际上能够在非均匀下垫面生态系统中对述四种碳氮气体通量开展全自动同步测定的设备非常少，已有的最先进观测系统也还在硬件结构设计上存在一系列严重问题，如迄今尚未解决气压平衡问题，可能给观测通量造成严重系统误差，箱体设计不合理可能使观测通量的代表性不强，等等，同时，对当前同类观测设备测定气体通量的性能指标严重缺乏定量评价，尤其缺乏与其他方法的周年野外对比测试评价，从而严重影响其测定通量值与其他方法（如仅适合于均匀下垫面的微气象学方法等）观测结果的可比性。本项目将针对这些问题开展研制工作，为确保先进性，将消化吸收国外各同类设备的设计优点和相关研究的最新进展，将其集中于体现在本项目研制设备的设计中。项目目标：研制成满足设计性能的AMEG系统，该系统设计为适宜于在非均匀下垫面低矮植被（高度<1.5m）陆地生态系统中对12个点位的上述四种气体进行净排放通量的同步、高频（4小时1次，远高于通常的人工观测频率1-10天1次）、高灵敏度（优于优气象学方法）、全天候长期自动连续观测。

 由于AMEG同时具有适用于非均匀下垫面和多通道的特点，其测定碳氮气体净排放通量的功能，是当前相关微气象学测定技术与方法不可替代的。同时，AMEG的成功研制，将为气候和环境变化科学、生态学、农学等研究领域深入开展面向国家重大战略需求和国际领域科学前沿的基础研究（如《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006-2020)：“重要生态系统能量、物质循环规律与调控”等） 提供先进的野外观测技术与设备，预计可在CERN大气科学分中心和CERN野外台站的碳氮循环联网实验研究中发挥重要作用。

技术创新性：

拟研制的AMEG具有三个主要技术创新点：a）对非均匀下垫面条件下或多处理野外小区试验中的林下土壤或低矮植被陆地生态系统，实现以4小时1次的频率同时观测12个点位的CO₂、N₂O、NO、CH₄净排放通量；b）通过技术设计，解决采样过程中静态箱内外气压不平衡造成的严重系统误差问题；c）通过建立通量矫正方案和便于移动箱体的技术设计，解决箱内气温、辐射和生物量变化对交换通量测定结果产生系统误差的问题。

对于野外控制试验研究和非均匀下垫面观测研究，EC等无扰动测定方法都几乎无能为力。上述创新点，将使AMEG系统成为调控CO₂、N₂O、NO、CH₄排放的野外多处理小区控制试验研究和非均匀下垫面这四种气体净排放的野外观测研究的必要设备。同时，上述创新点还将使AMEG系统克服当前国际同类设备不可避免的严重系统误差问题。

项目应用：

AMEG系统研制完成后，将首先服务于大气物理所及中国生态系统研究网络野外台站的陆地生态系统碳氮气体净排放联网观测实验。优越设计性能将使AMEG系统能够胜任长期联网高频原位观测，为推动不同区域、不同生态系统碳氮循环过程与机理的实验研究提供先进技术手段，为承担国家/中国科学院及国际的相关研究任务提供先进平台技术设备支撑。其次，可进行产业化生产，全国乃至全世界进行推广。